[发明专利]一种纤维增强复合材料芯及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强复合材料芯，它是由内部结构和外层绝缘结构组成的，其特征在于：内部结构由3～40根平行或螺旋扭转的纤维增强耐高温树脂基细杆粘结而成，外层绝缘结构为耐高温不导电树脂涂层或耐高温、非导电纤维增强树脂层，其厚度为导线芯直径的10～40％，并且沿周长厚度均匀。

2.一种如权利要求1所述的纤维增强复合材料芯的制备方法：其特征在于：步骤如下：

步骤一：纤维增强耐高温树脂基细杆的制备：

纤维增强耐高温树脂基细杆是由连续纤维束与耐高温树脂经拉挤工艺制备的：

(1)选用12k的连续碳纤维束或芳纶纤维束或超高分子量聚乙烯纤维束作为连续纤维束，选用玻璃化温度在100～250℃之间的环氧树脂或乙烯基聚酯作为耐高温树脂；

(2)利用拉挤机拉挤成型：拉挤机包括纱架、浸渍槽、圆形高温口模、后固化炉及牵拉装置，纤维辊固定在纱架上；耐高温树脂置于浸渍槽内，在牵拉装置以10～180cm/min拉挤速率的牵引作用下，连续纤维束从纱架褪下，进入浸渍槽内，并被耐高温树脂充分浸渍，然后通过圆形高温口模，固化成型，进一步通过后固化炉，进行后固化，形成连续纤维增强耐高温树脂基细杆；通过控制拉挤口模直径，控制纤维增强耐高温树脂基细杆的直径在0.5-2mm之间，制备的纤维增强耐高温树脂基细杆缠绕在辊筒上；

步骤二：选用3～40根纤维增强耐高温树脂基细杆，使其通过注入胶黏剂的楔形口模，粘合成细棒状，并进一步通过注入高性能树脂的圆形口模，使细棒表面均匀涂覆高性能树脂涂层；或通过导轨直接均匀包覆高性能树脂浸渍的玻璃或芳纶或玄武岩纤维布或高性能树脂浸渍的玻璃或芳纶或玄武岩纤维束，最后通过高温口模，固化成型为纤维增强复合材料芯；具体过程如下：

利用粗砂纸或喷砂工艺对纤维增强耐高温树脂基细杆进行连续机械打磨，丙酮清洗，并晾干；

3～40根处理后的纤维增强耐高温树脂基细杆完全平行或小角度扭转0～10度状态下，通过一楔形口模；

楔形口模的入口口径大，出口口径小，在楔形口入口处开有胶黏剂注入口；

将耐高温环氧树脂作为胶黏剂，连续注入到楔形口模入口区域；为增加其模量与固化前粘度，添加1～5％的气相二氧化硅粉料；

纤维增强耐高温树脂基细杆通过楔形口模后，3～40根纤维增强耐高温树脂基细杆紧紧地并在一起，纤维增强耐高温树脂基细杆间充满未固化胶黏剂，称之为：多根纤维增强耐高温树脂基细杆粘合体；

玻璃纤维或芳纶纤维或玄武岩纤维非导电纤维布或非导电纤维束包覆的纤维增强复合材料芯的制备：

玻璃纤维或芳纶纤维或玄武岩纤维非导电纤维布或非导电纤维束通过浸渍槽充分浸渍，然后均匀包埋上述多根纤维增强耐高温树脂基细杆粘合体的表面；进一步通过圆形高温口模，树脂基体固化，制备出玻璃纤维或芳纶纤维或玄武岩纤维非导电纤维布或非导电纤维束包覆的纤维增强复合材料芯；

树脂层包覆的纤维增强复合材料芯的制备：上述多根纤维增强耐高温树脂基细杆粘合体通过低温口模，低温口模的直径与确定的纤维增强复合材料芯直径一致，并且在靠近低温口模的入口处开有胶黏剂注入口；当上述多根纤维增强耐高温树脂基细杆粘合体通过低温口模时，同时注入胶黏剂，通过低温口模后，胶黏剂均匀涂覆在纤维增强耐高温树脂基细杆的表面，最后，通过圆形高温口模，树脂基体固化，成型出树脂层包覆的纤维增强复合材料芯。